Защитная компоновка входа глубинного плунжерного насоса

Предложенное устройство относится к технике добычи нефти из скважин, а именно к скважинным фильтрам для предотвращения попадания отложений АСПО на прием глубинного плунжерного насоса. В отличие от известных технических решений трубчатый фильтр с перфорационными отверстиями по телу имеет в своей нижней части конусное окончание. Между входом в глубинный плунжерный насос и фильтром расположена труба длиной 8-10 метров в качестве буферной емкости, в которой накапливаются асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО) во время спуска глубинного плунжерного насоса в скважину и дальнейшей эксплуатации насоса. Предложенная компоновка не допускает преждевременного попадания АСПО на прием насоса, это обеспечивает более длительный безаварийный срок эксплуатации глубинного насосного оборудования.

Предложенная полезная модель относится к технологиям, препятствующим попаданию отложений асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) на прием глубинного плунжерного насоса.

Известен скважинный фильтр (патент RU 2097533, МПК 7 Е21В 43/08 опубл. в бюл. 33 от 27.11.1997 г.), включающий перфорированную трубу с муфтой, металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы и проволочную обмотку, при этом перфорированная труба на ее наружной поверхности выполнена с ребрами, высота которых определяется расчетным путем, при этом ребра расположены по спирали с шагом на ширину сетки.

Недостатками данного скважинного фильтра является сложность изготовления и установки ребер на наружной поверхности перфорированной трубы с определенным шагом, а также сложность сборки, обусловленная навивкой проволочной обмотки на металлическую сетку.

Известен скважинный фильтр (патент на полезную модель RU 57356, МКИ 7 Е21В 43/08 опубл. в бюл. 28 от 10.10.2006 г.), включающий перфорированную трубу с муфтой, металлическую сетку, охватывающую наружную поверхность перфорированной трубы, причем снизу на перфорированную трубу навернута дополнительная муфта, при этом снаружи металлической сетки между муфтой и дополнительной муфтой установлен перфорированный патрубок, который телескопически закреплен относительно перфорированной трубы винтами, фиксирующими соосно перфорационные отверстия перфорированной трубы и перфорированного патрубка, при этом снизу к дополнительной муфте присоединен узел перепуска скважинной жидкости, состоящий из полой заглушки с радиальными отверстиями и поршня со штоком, причем поршень снабжен продольными сквозными отверстиями и герметично установлен в полой заглушке напротив его радиальных отверстий, при этом шток герметично выведен из полой заглушки и сверху жестко соединен с поршнем, а снизу оснащен упором, ограничивающим осевое перемещение поршня вверх, причем продольные сквозные отверстия поршня имеют возможность гидравлического сообщения с радиальными отверстиями полой заглушки в верхнем положении поршня.

Недостатками данного скважинного фильтра является значительная сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей (муфты, шток, поршень, полая заглушка и т.д.).

Представленные скважинные фильтры предназначены для тонкой очистки пластовой жидкости на входе в насос от крупных и мелких механических примесей (от фракций от 1,2 до 0,2 мм), но не защищают от АСПО при СПО и эксплуатации.

Технической задачей полезной модели является разработка защитной компоновки, которая будет эффективно защищать глубинный плунжерный насос от асфальтосмолопарафиновых отложений.

Для решения поставленной технической задачи необходимо защитную компоновку выполнить в следующем исполнении: фильтр имеет в нижней части конусную часть, а между плунжерным насосом и фильтром расположена насосно-компрессорная труба длиной 8-10 метров.

Схема устройства приведена на фиг. 1, где 1 - глубинный насос на лифтовых трубах 4, 2 - НКТ между насосом и фильтром, 3 - конусный фильтр, а на фиг. 2 приведен поперечный разрез фильтра с расположением отверстий.

Размеры, существующих приемных фильтров УШГН заводского исполнения по длине не превышают 18 см и диаметры входных отверстий менее 4 мм.

Предлагаемая защитная компоновка имеет простую конструкцию, причем наружный диаметр перфорированного конусного фильтра больше или равен наружному диаметру колонны насосно-компрессорных труб и наружного диаметра штангового насоса, что позволяет при спуске оборудования защитить вход насоса от попадания отложений АСП со стенок эксплуатационной колонны, то есть во время спуска насоса данная компоновка защищает вход насоса благодаря:

- конусности фильтра;

- габаритности промежуточной трубы (НКТ) длиной 8-10 метров.

Предлагаемая защитная компоновка применяется следующим образом:

1. К нижней части насоса герметично фиксируется одна насосно-компрессорная труба, к нижней части которой крепится конусный фильтр.

2. Данная компоновка спускается на заданную глубину. В процессе спуска часть фильтра и НКТ могут быть покрыты отложениями АСПО. При этом сам насос и особенно всасывающая часть остается в чистом виде.

3. После запуска в эксплуатацию из пласта и кольцевого пространства могут поступать механические примеси и АСПО в виде кристаллов, которые на входе могут адгезироваться на стенках внутренней части НКТ.

На стенках и стыках эксплуатационной колонны происходит накопление АСПО, и с тем, чтобы при спуске прямым образом не попадали на фильтр заводского исполнения глубинного плунжерного насоса для защиты в нижней части предложен конус с углом в пределах 45-65 градусов благодаря этой конусности основная часть твердых АСПО обходят стороной. Фильтр приставляет собой часть НКТ 73*5,5 длиной от 0.6 метра до 1.0 метра перфорированной в следующем порядке: через каждые 2 см по 6 отверстий через 60 градусов со смещением в 30 градусов.

Второй составной частью защитной компоновки является дополнительное НКТ находящийся между входом в плунжерный насос и конусным фильтром.

Функциональным назначением данной части компоновки является следующее. Не смотря на наличие предложенного фильтра 1, часть твердых или твердо-пластичных АСПО вместе с потоком скважинной жидкости будет попадать во внутрь фильтра.

Большинство скважин являются наклонно-направленными с небольшой спиралевидностью в пространстве горных пород. Благодаря этому защитная компоновка и глубинный насос прилегает как правило с одной стороны и пластичные АСПО, заходя в отверстие фильтра, движутся и вверх вертикальном направлении. При отсутствии дополнительного НКТ эти отложения попадают во всасывающий клапан насоса, и поэтому до начала эксплуатации насоса его всасывающая часть теряет функциональную способность. Наличие этой дополнительной НКТ обеспечивает чистоту всасывающего клапана во время спуска насоса. Отметим, что если спустить данную одну НКТ без конусного фильтра, то вследствие спуска насосного оборудования на расчетную глубину 1500-1700 метров произойдет полное перекрытие входной части до всасывающего клапана.

Предложенная защитная компоновка продлит безаварийный срок эксплуатации глубинных плунжерных насосов в скважинах с образованием АСПО.

Защитная компоновка входа глубинного плунжерного насоса, содержащая трубчатый фильтр, отличающаяся тем, что фильтр имеет в нижней части конусную часть, а между плунжерным насосом и фильтром расположена насосно-компрессорная труба длиной 8-10 м.